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土壤肥料学土壤的物质组成培训课件 四部分组成成分相互混合构成极其复杂的单个土体： 矿物质(土壤固相)38% 有机质(土壤固相)12% 土壤空气(土壤气相)25-30% 土壤水(土壤液相)12-25% 第一节土壤矿物质 1.主体物质—— “骨骼”——95%~98% 2.土壤母质1经风化成土作用2形成 3.对土壤的物理性质3和化学性质? 以及生物与生物化学性质 5均有深刻的影响 一、土壤矿物质的来源 (一)主要的成土岩石 一、土壤矿物质的来源 (一)主要的成土岩石 一、土壤矿物质的来源 (一)主要的成土岩石 沉积岩和岩浆岩通过变质作用形成变质岩。 岩浆岩和变质岩通过母岩的风化、剥蚀和一系列的沉积 作用而形成沉积岩。 变质岩和沉积岩进入地下深处后，在高温高压条件下发 生熔融形成岩浆，经结晶作用而变成岩浆岩 (二)岩石的风化 风化作用：岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下， 逐渐发生分解和崩解的过程。可分为： a.物理风化：物理崩解、 T、 结冰、水流、风 b.化学风化：化学变化产生新物质的过程， H?0, CO?.O? c.生物风化：生物作用+分泌+有机产物 物理+化学作用 ·1.物理风化 · 因温度变化和孔隙中水的冻融以及盐类的结晶而产生的 机械崩解过程。只有物理形状的改变，由大变小，而不会引 起岩石的成分和性质的改变。 · 1)热力作用 受热因昼夜和季节的不同而变化，因而气 温与地表温度均有相应的日变化和年变化。 · 2)冰劈作用 在寒冷地带、岩石的孔隙或裂隙中的水在 冻结成冰时，由于体积的膨胀，产生960 kg/cm2的压力，使 岩石逐渐崩解为岩屑。 · 3)盐崩作用 随着水分的蒸发，浓度逐渐达到饱和，对 周围裂隙壁产生巨大的压力，使岩石崩裂。 物理风化 是机械力作用的结果 流水的冲击、风、冰川等自然动力对岩石的磨蚀，树 根生长时对岩石造成的挤压作用，均能加速岩石的破碎。物 理风化的结果，产生许多岩石碎屑和细粒，获得了岩石所没 有的透水性和通气性。但由于物理风化只是岩石在机械力作 用下的破碎，产生的岩屑一般都大于0.1mm, 没有毛管作用， 所以对水的保蓄性能很差。增加了与大气和水的接触面积， 为化学风化创造了有利的条件。 2. 化学风化 化学风化指岩石在水、 CO? 、氧等作用下所发生的溶解、 水化、水解、碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化作用， 而水、氧、 CO? 对岩石作用的结果常是交叉进行的。 化学风化-水解作用 水解作用是水中呈离解状态的 H 和 OH 离子与风化矿 物中的离子发生交换的反应，影响水的解离平衡，有两大因 素： 一为温度。二为水中溶解的CO? 和各种酸类， K?A水解的结果使一些金属离子与OH 离子一道溶解于水被 淋失，还有一部分金属离子可被土壤胶体吸附。水解作用是 化学风化中最主要的作用与基本环节。 化学风化-水化作用 水化作用 指无水的矿物与水结合，成为含水矿物的作 用。 CaSO4(硬石膏)+2H?O→CaSO? ·2H?O(石膏) 2Fe?O?(赤铁矿)+nH?O→Fe?O? ·nH?O(褐铁矿) 矿物经水化后，硬度降低，体积增大，溶解度增加，从 而促进物理风化。 化学风化-溶解作用 溶解作用 水是一种极性溶剂，岩石中的矿物都是无机 盐，在水中都将产生一定程度的溶解。 Ca(PO4)?+2H?0+2CO?→Ca(H?PO?)?+2CaCO? 矿物在水中的溶解度，岩石中易溶解矿物的含量愈多，愈 易风化。 化学风化-碳酸化作用 碳酸化作用 指溶解在水中的 CO? 成为 H?CO? 溶液后，其 可以促进对岩石的水解作用。 CaCO?(方解石)+CO?+H?O→Ca(HCO?)? (重碳酸钙) KA1Si?O? (正长石)+4H?0+2CO? → 2K?CO?+8SiO?+A14[Si4Oo][OH]s(高岭石) 这一反应在含 CO? 的水溶液中的速度要比在纯水中快得 多。 化学风化-氧化作用 氧化作用：空气中的氧，在有水的情况下氧化能力很强， 如： 2Fe?SiO? (橄榄石)+3H?0+O? → 2Fe?O? ·3H?O(含水氧化铁)+2SiO? (氧化硅胶状) 4FeS?(黄铁矿)+14H?0+150? → 2(Fe?O? ·3H?O)(含水氧化铁)+8H?SO? 3. 生物风化 · 1)生物的物理风化主要表现为机械破碎作用，如树根在岩 隙中的穿插与长大，穴居幼物的挖掘作用等。 2)生物的化学作用，其表现为多方面。如生命活动与动植 物残体的分解所产生的大量 CO? , 在水解和溶解作用中起着 重要作用；而使岩石矿物更易发生风化。 ·另外，人类活动如开矿、筑路、耕作等都会对风化作用有 影响。 (三)成土母质的类型及分布规律 母质主要可分以下类型： 1 残积物 是指岩石矿物经过风化后残留在